امیرکبیر
سال:1386 | دوره:18 | شماره:آ - 66 (مهندسی برق، پزشکی، کامپیوتر) |تعداد مقالات:7

در این مقاله یک آلگوریتم جدید با استفاده از روش بازگشتی کمترین مربعات برای تخمین پارامترهای سیستم های دو بعدی، که در آن ابعاد می توانند نامحدود باشند، ارایه می شود. از آنجا که این الگوریتم بر مدل یک بعدی پیشرفته موجی مبتنی است. ابتدا این مدل به اختصار معرفی شده و مساله تخمین پارامترهای سیستم های دو بعدی از دیدگاه این مدل تعریف می شود. بدین ترتیب مساله تخمین پارامترهای سیستم های صورت یک مساله یک بعدی فرمول بندی می شود. با اجرای روش بازگشتی کمترین مربعات در مورد یک بعدی پیشرفته موجی، یک آلگوریتم تطبیقی برای تخمین پارامترهای آن و در نتیجه برای تخمین پارامترهای سیستم دو بعدی مورد نظر به دست می آید. همگرایی آلگوریتم مورد نظر ثابت شده و سرعت همگرایی آن بررسی می شود. به منظور نشان دادن قابلیت و توانایی روش ارایه شده، دو مثال شبیه سازی آورده می شود.

در این مقاله ساختار جدیدی با نام Direction Lock Loop) DiLL) همدوس اصلاح شده برای ردیابی (DOA (Direction of Arrival سیگنال های برخورد کننده به یک آرایه از حسگرها در سیستم های Sequence Code Division Multiple Access Direct) DS/CDMA) معرفی می شود. این ساختار مفهومی مشابه ساختارهای ( DLL (Delay Lock Loopمعرفی شده برای هم زمانی در سیستم های CDMA دارد. ساختار پیشنهادی قادر است سیگنال برخورد کننده به یک آرایه از حسگرها را به طور تکراری ردیابی کند.در این مقاله مزایا و معایب ساختار پیشنهادی از قبیل بار محاسباتی و مربع میانگین خطا با ساختارهای DiLL همدوس و ناهمدوس مقایسه می شود. بار محاسباتی ساختار پیشنهاد شده، (2NK+O(K است که در آن، N تمام حسگرهای آرایه و K تعداد منابع است. بار محاسباتی پیشنهادی دو برابر و مربع میانگین خطای آن تقریبا برابر ساختار DiLL همدوس است؛ اما برای ردیابی DOA به تخمین داده و فاز حامل نیاز ندارد. همچنین بار محاسباتی این ساختار برابر، و مربع میانگین خطای آن تقریبا نصف ساختار DiLL ناهمدوس است.

پارامتر مهمی که در نهان نگاری باید تامین شود. مقاومت آن در برابر انواع تبدیلات، فشرده سازی ها و نویزهای عمدی و غیر عمدی ست. بدین منظور معمولا واردسازی علامت پیوند در یک حوزه تبدیل مناسب و با تکنیکی خاص صورت می گیرد. هدف این مقاله، یافتن روشی مناسب جهت نهان نگاری در صحبت است. به طوری که در برابر تبدیل LPC مقاوم باشد. به دلیل خواص مطلوب کدهای شبه نویز طیف گسترده از نوع طول ماکزیمم، این کدها را به منظور تولید علامت پیوند مورد استفاده قرار دادیم. با بررسی اثری که تبدیل LPC و عکس آن بر روی این نوع از علامت پیوند می گذارد روش جدیدی در آشکارسازی علامت پیوند درگیرنده به دست آوردیم. به این ترتیب، بدون اینکه فرآیند واردسازی علامت پیوند مستلزم حوزه تبدیل خاص و تکنیک پیچیده ای باشد، هدف ذکر شده محقق می شود.

در این مقاله، روش جدیدی برای دنبال کردن پاره خط ها، در سلسله ای از تصاویر متوالی، معرفی شده است. تصاویر توسط دوربین نصب شده بر روی ربات سیار و حین حرکت آن بر روی مسیر دلخواه برداشته می شوند. الگوریتم دارای دو مرحله است. در مرحله اول با استفاده از قیود مکان، زاویه، هم پوشانی و جهت کنتراست، پاره خط هایی که در دو تصویر متوالی نامزد انتخاب تناظرند، مشخص می شوند. در مرحله دوم با استفاده از قید ترتیب و تابع معیاری مبتنی بر کنتراست، متناظرها انتخاب شده و رفع ابهام سراسری انجام می شود. تغییر مکان و زاویه پاره خط های متناظر، بر اساس هندسه سیستم و اطلاعات ادومتری نشان داده شده است. سایر قیود و معیارهای تشابه و نیز نحوه استفاده از آنها، که برای اولین بار در این زمینه بکار رفته، عملکرد موثری داشته اند. این الگوریتم در مقایسه با الگوریتمی مبتنی بر اصل هموار بودن اختلاف مکانی با سرعتی حدود پنج برابر، کیفیتی بمراتب بهتر را بر روی سلسله تصاویر واقعی از محیط های داخلی نشان داده است.

اعمال جریان الکتریکی به وسیله الکترودهای کاشته شده با هدف تغییر پتانسیل خارج سلولی و تحریک فیبرهای عصبی باقیمانده، اساس کار سیستم کاشت حلزونی است. روش های مرسوم تحلیلی بررسی شده انتشار جریان الکتریکی و توزیع پتانسیل الکتریکی، به دلیل استفاده از تقریب تقارن کروی امکان اعمال پیچیدگی های هندسی و الکتریکی حلزونی را از دست داده اند و روش های مبتنی بر حل عددی نیز با وجود دقت مناسب، بار محاسباتی گسترده ای دارند. در این مقاله پارامترهای هندسی و الکتریکی توصیف کننده مساله به دو پارامتر، یکی برای توصیف تفاوت ضریب هدایت هادی حجمی در قیاس با محیط پیرامونی و دیگری برای بازنمایی ساختار هندسی، کاهش یافته اند. با استفاده از این پارامترها و اصلاح روابط توصیف کننده چگالی جریان سطحی، روشی جدید برای به دست آوردن توزیع پتانسیل الکتریکی ارایه شده است که امکان برازش نتایج حاصل از آن به داده های واقعی با تنظیم پارامترهای آن وجود دارد. نتایج روش پیشنهادی، با حل عددی ساختار منطبق بر ویژگی های آناتومیکی و بیوالکتریکی حلزونی شنوایی، مقایسه شده است. شبیه سازی ها نشان می دهد روش ارایه شده در این مقاله دقت بهتری در تخمین توزیع پتانسیل الکتریکی در قیاس با استفاده از تقریب تقارن کروی دارد و به لحاظ پیچیدگی و حجم محاسباتی ساده تر از روش های متعارف حل عددی است.

یکی از روش ها برای افزایش کنتراست تصاویر، ازدیاد نسبت سیگنال به نویز ذاتی (ISNR) پروب هاست. در تصویربرداری in-vivo، افزایش اندازه ISNR و کاهش نرخ تغییرات آن دو عامل مهم در طراحی پروب هاست. از جمله پروب های درون رگی؛ که پژوهشگران ارایه داده اند، می توان به خط انتقال اشاره کرد که این پروب دارای اندازه و نرخ تغییرات ISNR پایین است.توجه به ویژگی های ISNR پروب خط انتقال و همچنین پلاریزاسیون دایروی امواج اسپین ها ما را بر آن داشت تا برای افزایش بیشتر ISNR تصاویر، با استفاده از هندسه پروب های مذکور، پروب جدیدی با تعداد دورهای بیشتر و پلاریزاسیون دایروی ارایه دهیم. علت افزایش ISNR، افزایش جریان های القایی اسپین ها روی پروب و همسانی پلاریزاسیون منبع و گیرنده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که اندازه ISNR پروب جدید نسبت به پروب خط انتقال 1.6 برابر افزایش و تغییرات ISNR آن در راستاهای عرضی و طولی به ترتیب 33 و 66 درصد کاهش یافته است. تشابه نتایج تجربی و شبیه سازی شده پاسخ فرکانسی پروب خط انتقال، تاییدی بر نتایج شبیه سازی شده ISNR پروب ها است. پروب جدید انعطاف پذیر بوده و مدار تطبیق آن می تواند در خارج از رگ قرار گیرد.

در این مقاله با توجه به حس لامسه و الگو برداری از معاینات دستی پزشک برای تشخیص وجود غدد سرطانی در بدن، به مدل سازی بافت در برگیرنده غده پرداخته می شود. تاثیرات وجود غده در داخل بافت نیز، که در سطح بافت به دلیل اعمال بارگذاری مکانیکی به وجود می آید، مشخص می شود. با استفاده از روش المان محدود، نشان داده می شود که طرح های تنش به وجود آمده روی سطح بافت علاوه بر اینکه نشان دهنده وجود غده در داخل بافت هستند، می توانند بعضی از خصوصیات غده شامل شکل، اندازه، عمق و محل غده را نیز پیش بینی کنند. همچنین تغییرات بیشترین مقدار تنش در نمودارهای تنش، با تغییرات مشخصات بافت و غده "متغیرهای ورودی" بررسی شده و در نهایت با تعریف مفهوم "دامنه نسبی تنش"، نتایج به دست آمده مقایسه و ارزیابی می شوند.